[发明专利]一种基于地磁异常数据形态特征的边界补偿方法

权利要求书

1.一种基于地磁异常数据形态特征的边界补偿方法，其特征在于：

(1)对实测地磁异常数据进行规则网格化处理：

选用克里金法作为网格化插值方法，网格化后所得规则网格数据集D₀(x,y)在测线方向上间隔为0.001°，在测线垂直方向上的间隔为0.002°；

(2)平移地磁异常网格数据集，使均值为零：

计算规则网格数据集D₀(x,y)的均值M₀，将数据集在xy平面垂直方向上平移|M₀|距离，使得平移后所得零均值网格数据集D(x,y)的均值M为零；

(3)对平移后的零均值网格数据集进行二维经验模态分解：

对平移后的零均值网格数据集进行二维经验模态分解，得到本征模态函数分量和一个残余项；

(4)对二维经验模态分解结果进行形态特征提取：

利用直接微分法对分解所得前两个本征模态函数分量进行双向瞬时频率和幅值特征的提取，利用其他分量进行趋势项幅值特征的计算；

(5)分割数据块单元，实时消除相邻单元的特征相似性冗余：

去除D(x,y)的边界区域，确定构建边界补偿数据库数据块单元的大小，在剩余区域中逐个进行单元的分割；实时将分割出的每一个单元与周围所有已分割出的单元块进行形态特征对比；

(6)消除所有数据块单元间的特征相似性冗余：

对所有样本数据集完成特征提取和单元块分割之后，将所有单元构成一个序列，逐个进行单元之间的形态特征差异性对比分析，逐步消除单元间的所有冗余信息；

(7)构建多层级地磁异常数据边界补偿数据库：

对最终所得的所有数据块单元计算地磁异常强度分布范围、平均振幅、极值点数三个整体特征，分别对这三个特征划分区间范围，构建多层级地磁异常数据边界补偿数据库；

(8)对待分析地磁异常数据进行边界补偿：

按照步骤(1)至步骤(4)提取待分析数据的形态特征，去除零均值网格数据集的边界部分，在剩余数据中划分边界补偿区域，对每个补偿区域，在地磁异常边界补偿数据库中提取数据块单元与其进行特征匹配，直至完成边界补偿。

2.根据权利要求1所述的一种基于地磁异常数据形态特征的边界补偿方法，其特征在于，所述构建多层级地磁异常数据边界补偿数据库包括：

(6.1)若对测线垂直方向的边界进行补偿，则将数据块单元划分为上下两个5×10的匹配区域，即区域1、区域3；

(6.2)若对测线方向的边界进行补偿，则将数据块单元划分为左右两个5×10的匹配区域，即区域2、区域4；

(6.3)若对数据集四个拐角处进行补偿，则将数据块单元划分为4个5×5的匹配区域，即区域5、区域6、区域7、区域8，对每个数据块单元f(x_i,y_j)进行强度分布范围AR、平均振幅AM、极值点数EN三个总体特征计算，

AR＝max(f(x_i,y_j))-min(f(x_i,y_j))，1≤i≤m，1≤j≤n；

$AM=\underset{i=1}{\overset{m}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{n}{\Σ}}|f(x_i,y_j)-\underset{i=1}{\overset{m}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{n}{\Σ}}\left(f\right(x_i,y_j\left)\right)/(m\·n)|$

按照强度分布范围、平均振幅、极值点数的顺序建立多层级数据库：

1)强度分布范围按100nT作为间隔进行区间划分，即[0 100]，[100 200]，……，分割得到的所有数据块单元的强度分布范围为m个区间范围；

2)在步骤1)得到的每个区间范围的基础上，按平均振幅进行区间划分，以50作为间隔进行区间划分，即[0 50]，[50 100]，……，划分n个区间范围；

3)在步骤2)得到的每个区间范围的基础上，按每个数据块单元中所包含的极值点数进行区间划分，以2作为间隔进行区间划分，即[0 1]，[2 3]，……，划分为k个区间范围，最终分割所得所有单元划分为m·n·k个数据块单元集合。